JP2002034599A - Method for detecting mono base polymorphism - Google Patents

Method for detecting mono base polymorphism

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JP2002034599A
JP2002034599A JP2000225354A JP2000225354A JP2002034599A JP 2002034599 A JP2002034599 A JP 2002034599A JP 2000225354 A JP2000225354 A JP 2000225354A JP 2000225354 A JP2000225354 A JP 2000225354A JP 2002034599 A JP2002034599 A JP 2002034599A
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JP
Japan
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nucleic acid
primer
detecting
base
sample
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JP2000225354A
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Japanese (ja)
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Masaya Segawa
昌也 瀬川
Yutaka Takarada
裕 宝田
Toshiya Aono
利哉 青野
Satoko Yoshiga
聡子 吉賀
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Toyobo Co Ltd
Original Assignee
Toyobo Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an analysis method for nucleic acid sequence, capable of readily detecting the kind of a base polymorphism in a specific nucleic acid sequence containing a mono base polymorphism contained in a specimen. SOLUTION: This method detects a mono base polymorphism on a sequence of a chromosome or its fragment. The method for detecting the kind of a base to be specified comprises reacting a reaction solution comprising a nucleic acid primer containing a base adjacent to a polymorphism base at the 3' end, any one of dideoxynucleotide corresponding to a polymorphism base having an identifiable characteristic or its mixture, a DNA polymerase and a composition necessary for activity expression of the DNA polymerase with a specimen nucleic acid and detecting the presence of incorporation of the dideoxynucleotide into the nucleic acid primer.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、核酸配列の分析法
に関する。さらに詳しくは、特定の核酸配列中に含まれ
る塩基多型を検出することができる核酸配列分析法に関
する。本発明の核酸配列分析法は、遺伝子工学や分子生
物学及びこれらに関連する産業分野において有用であ
る。
[0001] The present invention relates to a method for analyzing a nucleic acid sequence. More specifically, the present invention relates to a nucleic acid sequence analysis method capable of detecting a nucleotide polymorphism contained in a specific nucleic acid sequence. The nucleic acid sequence analysis method of the present invention is useful in genetic engineering, molecular biology and related industrial fields.

【0002】[0002]

【従来の技術】本発明において、塩基多型とは野生型と
は異なる配列を有する遺伝子型であって、多型遺伝子は
薬物代謝において副作用および治療失敗の発生において
個体間変動の原因として重要な役割を果たしている。ま
た体質として知られる基礎代謝等の個人差の原因として
も知られている。その上、これらは多数の疾患の遺伝マ
ーカーとしての働きもする。それゆえ、これら突然変異
の解明は臨床的に重要であり、ルーチンの表現型分類が
臨床研究における精神医学患者および自発志願者にとっ
て特に推奨される(GramおよびBrsen, European Consen
sus Conference on Pharmacogenetics. Commission of
the European Communities, Luxembourg,1990, pp87-9
6; Balantら, Eur. J. Clin. Pharmacol. 36, 551-55
4、1989)。それゆえ、原因となる多型遺伝子の同定に
続くそれぞれの遺伝子型の検出用の核酸配列分析法が所
望される。
BACKGROUND OF THE INVENTION In the present invention, a nucleotide polymorphism is a genotype having a sequence different from that of a wild type, and the polymorphism gene is important as a cause of inter-individual variation in the occurrence of side effects and treatment failure in drug metabolism. Plays a role. It is also known as a cause of individual differences such as basal metabolism known as a constitution. Moreover, they also serve as genetic markers for a number of diseases. Therefore, the elucidation of these mutations is clinically important, and routine phenotyping is particularly recommended for psychiatric patients and volunteers in clinical studies (Gram and Brsen, European Consen
sus Conference on Pharmacogenetics. Commission of
the European Communities, Luxembourg, 1990, pp87-9
6; Balant et al., Eur. J. Clin. Pharmacol. 36, 551-55.
4, 1989). Therefore, nucleic acid sequence analysis for the detection of each genotype following the identification of the causative polymorphic gene is desired.

【0003】従来の核酸配列分析技術としては、例えば
核酸配列決定法(シークエンシング法)がある。核酸配
列決定法は核酸配列中に含まれる塩基多型を検出、同定
することができるが、鋳型核酸の調製、ポリメラーゼ反
応、ポリアクリルアミドゲル電気泳動、核酸配列の解析
等を行うため多大な労力と時間が必要である。また近年
の自動シークエンサーを用いることで省力化は行うこと
ができるが、高価な装置が必要であるという問題があ
る。
[0003] As a conventional nucleic acid sequence analysis technique, there is, for example, a nucleic acid sequencing method (sequencing method). Nucleic acid sequencing can detect and identify nucleotide polymorphisms contained in nucleic acid sequences, but requires a great deal of labor to perform preparation of template nucleic acid, polymerase reaction, polyacrylamide gel electrophoresis, analysis of nucleic acid sequence, etc. Time is needed. In addition, although labor saving can be achieved by using a recent automatic sequencer, there is a problem that an expensive apparatus is required.

【0004】他の方法として、サザンハイブリダイゼー
ション法がある(村松正實編「ラボマニュアル遺伝子工
学 増補版」丸善株式会社発行、第70〜75頁)。こ
の方法によれば、標識されたDNAプローブと相補的な
塩基配列を持つDNAの領域を同定することができる。
即ち、サザンハイブリダイゼーション法では、核酸断片
をアガロースゲルやポリアクリルアミドゲルの平板上で
電気泳動させ、断片の大きさ(長さ)によって分離した
後、変性させて一本鎖とし、その平板にニトロセルロー
スやナイロン等のメンブランを張り付け、核酸断片を電
気泳動パターンそのままにトランスファーし、固定した
後、RI(放射性同位体)等で標識した塩基多型特異的
DNAプローブとハイブリッドを形成させ、プローブに
相補的なメンブラン上の核酸断片をオートラジオグラフ
ィー等により検出する。
[0004] As another method, there is the Southern hybridization method (Laboratory Manual Engineering Enhancement Edition, edited by Masami Muramatsu, Maruzen Co., Ltd., pp. 70-75). According to this method, a region of DNA having a base sequence complementary to the labeled DNA probe can be identified.
That is, in the Southern hybridization method, a nucleic acid fragment is electrophoresed on a plate of an agarose gel or polyacrylamide gel, separated according to the size (length) of the fragment, denatured into a single strand, and the plate is treated with nitro. After attaching a membrane such as cellulose or nylon, transferring the nucleic acid fragment as it is in the electrophoresis pattern, fixing it, and forming a hybrid with a nucleotide polymorphism-specific DNA probe labeled with RI (radioactive isotope), complements the probe. Nucleic acid fragments on a typical membrane are detected by autoradiography or the like.

【0005】サザンハイブリダイゼーション法によれ
ば、目的とするDNA断片の電気泳動位置や分子量を決
めることができるが、電気泳動やオートラジオグラフィ
ー等の操作に長時間を要し、迅速に分析を行うことがで
きないこと、塩基多型特異的DNAプローブとハイブリ
ダイゼーションしたか否かだけで検出するため、プロー
ブの特異性を厳密にしないと、塩基多型の有無を検出す
るための類似配列を識別することが困難である等の問題
があった。
[0005] According to the Southern hybridization method, the electrophoresis position and molecular weight of the target DNA fragment can be determined. However, the operation such as electrophoresis and autoradiography requires a long time, and the analysis is performed quickly. If the probe is not strictly specific, a similar sequence for detecting the presence or absence of a nucleotide polymorphism is identified because the detection cannot be performed only by hybridization or not with the nucleotide polymorphism-specific DNA probe. There was a problem that it was difficult.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、試料
中に含まれる塩基多型を含む特定の核酸配列中に塩基多
型の種類を容易に検出できる核酸配列分析法を提供する
ことにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a nucleic acid sequence analysis method which can easily detect the type of nucleotide polymorphism in a specific nucleic acid sequence containing a nucleotide polymorphism contained in a sample. is there.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、シークエ
ンシング法(サンガー法)の長所を残しつつも、煩雑な
操作をせずに1塩基多型を識別する方法について鋭意検
討し、本発明を完成するに至った。
Means for Solving the Problems The present inventors have diligently studied a method for identifying single nucleotide polymorphisms without performing complicated operations while retaining the advantages of the sequencing method (Sanger method). The invention has been completed.

【0008】すなわち、本発明は以下のような構成から
なる。 (1)染色体又はその断片の配列上の1塩基多型を検出
する方法であって、多型塩基に隣接する塩基を3' 末端
に有する核酸プライマー、識別可能な特徴を有する多型
塩基に対応したいずれか1種類のダイデオキシヌクレオ
チド或いはその混合物、DNAポリメラーゼとその活性発
現に必要な組成物を含む反応液に試料核酸を反応させ、
核酸プライマーへのダイデオキシヌクレオチド取り込み
の有無を検出することにより特定すべき塩基の種類を検
出する方法。 (2)取り込まれるダイデオキシヌクレオチドの識別可
能な特徴がビオチン基である、(1)記載の方法。 (3)取り込み反応後に核酸プライマーを捕捉用プロー
ブとハイブリダイズすることにより捕捉して検出するこ
とを特徴とする、(1)記載の方法。 (4)DNAポリメラーゼが耐熱性であり、温度サイクル
により核酸変性とアニール・取り込みを繰り返して感度
を向上させることを特徴とする、(1)記載の方法。 (5)検出される側のストランドが優先的に増幅するよ
うに核酸プライマーの量比を不均一にして、検出に使用
する試料核酸を事前に増幅することを特徴とする、
(1)に記載の方法。 (6)核酸プライマーと同じ試料核酸ストランドにハイ
ブリダイズする増幅用プライマーを逆側の試料核酸スト
ランドにハイブリダイズする増幅用プライマーに比べて
5〜10倍増やすことを特徴とする(5)に記載の方法。 (7)検出に使用する試料核酸を事前に増幅した後、1
塩基多型を検出する際に障害となる各種デオキシヌクレ
オチドをフォスファターゼで脱リン酸化することを特徴
とする、(1)に記載の方法。 (8)それぞれの核酸プライマーの5'末端側にあらかじ
め任意に設定した共通の配列のオリゴヌクレオチドを結
合させ、該共通配列オリゴヌクレオチドと相補性の捕捉
プローブを用いて核酸プライマーを捕捉した後、検出す
ることを特徴とする(1)に記載の方法。
That is, the present invention has the following configuration. (1) A method for detecting a single nucleotide polymorphism on the sequence of a chromosome or a fragment thereof, wherein the nucleic acid primer has a base adjacent to the polymorphic base at the 3 ′ end, and corresponds to a polymorphic base having distinguishable characteristics. Reacting a sample nucleic acid with a reaction solution containing any one of the dideoxynucleotides or a mixture thereof, a DNA polymerase and a composition necessary for expressing its activity,
A method for detecting the type of base to be identified by detecting the presence or absence of dideoxynucleotide incorporation into a nucleic acid primer. (2) The method according to (1), wherein the distinguishable feature of the incorporated dideoxynucleotide is a biotin group. (3) The method according to (1), wherein after the incorporation reaction, the nucleic acid primer is captured and detected by hybridizing with the capture probe. (4) The method according to (1), wherein the DNA polymerase is heat-resistant, and the sensitivity is improved by repeating nucleic acid denaturation and annealing / incorporation by a temperature cycle. (5) The ratio of nucleic acid primers is made non-uniform so that the strand on the side to be detected is preferentially amplified, and the sample nucleic acid used for detection is amplified in advance.
The method according to (1). (6) Compare the amplification primer that hybridizes to the same sample nucleic acid strand as the nucleic acid primer with the amplification primer that hybridizes to the opposite sample nucleic acid strand.
(5) The method according to (5), wherein the number is increased by 5 to 10 times. (7) After amplifying the sample nucleic acid used for detection in advance,
The method according to (1), wherein dephosphorylation of various deoxynucleotides that hinder detection of a nucleotide polymorphism is performed with phosphatase. (8) An oligonucleotide having a common sequence arbitrarily set in advance is bound to the 5 'end of each nucleic acid primer, and the nucleic acid primer is captured using a capture probe complementary to the oligonucleotide of the common sequence, followed by detection. The method according to (1), wherein

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】本発明は、核酸配列決定技術であ
るサンガー法を基本として、特定すべき1塩基多型の部
分のみ伸長させることを第一の特徴とする。1塩基のみ
伸長するので、通常のサンガー法で用いられる各種のヌ
クレオチドなどは必要とせず、特異的なターミネーター
の役割を果たすダイデオキシヌクレオチド(ddNTP)1種
類を加える。更に本発明の特徴は、その特異的なターミ
ネーターに識別可能な特徴を付加している点である。こ
れによりddNTP取り込みの有無を明確に識別することが
できる。また、複数の相互に識別可能な特徴を用いれ
ば、それぞれを異なるddNTPに付加することによ
り、一反応で複数のアッセイも可能であることはいうま
でもない。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The first feature of the present invention is to extend only a portion of a single nucleotide polymorphism to be specified based on the Sanger method which is a nucleic acid sequencing technique. Since only one base is extended, various nucleotides and the like used in the ordinary Sanger method are not required, and one kind of dideoxynucleotide (ddNTP) serving as a specific terminator is added. Further, a feature of the present invention is that a distinguishable feature is added to the specific terminator. This makes it possible to clearly identify the presence or absence of ddNTP incorporation. In addition, if a plurality of mutually distinguishable features are used, it goes without saying that a plurality of assays can be performed in one reaction by adding each of them to different ddNTPs.

【0010】ddNTPに付加する識別可能な特徴は、公知
の標識物が使用可能である。本発明では主にビオチンを
使用しているが、これはアビジンとの結合により後工程
で様々な標識物を付加することが可能であるという柔軟
性が、研究段階において有利であったためであり、他の
識別可能な特徴を使用可能であることは自明である。
A known label can be used as the distinguishable feature to be added to ddNTP. In the present invention, biotin is mainly used, because the flexibility of being able to add various labels in a subsequent step by binding to avidin was advantageous at the research stage. Obviously, other identifiable features could be used.

【0011】識別可能な特徴としては、例えば、酵素、
ビオチン、蛍光物質、ハプテン、抗原、抗体、放射性物
質および発光団などの標識が例示され、ddNTPの付加反
応後に該識別可能な特徴を検出することによって、行う
ことができる。または、リバースプライマーを標識して
おいてもよい。
[0011] Distinguishing features include, for example, enzymes,
Labels such as biotin, a fluorescent substance, a hapten, an antigen, an antibody, a radioactive substance, and a luminophore are exemplified, and the detection can be performed by detecting the distinguishable characteristic after the addition reaction of ddNTP. Alternatively, the reverse primer may be labeled.

【0012】酵素としては、アルカリフォスファター
ゼ、ペルオキシダーゼなどが挙げられる。
Examples of the enzyme include alkaline phosphatase, peroxidase and the like.

【0013】蛍光物質としては、FITC,6−FA
M,HEX,TET,TAMRA,テキサスレッド、C
y3、Cy5などが挙げられる。
As a fluorescent substance, FITC, 6-FA
M, HEX, TET, TAMRA, Texas Red, C
y3, Cy5 and the like.

【0014】ハプテンとしては、ビオチン、ジゴキシゲ
ニンなどが挙げられる。
Haptens include biotin, digoxigenin and the like.

【0015】放射性物質としては、32P、35Sなどが挙
げられる。
[0015] Examples of the radioactive substance include 32 P and 35 S.

【0016】発光団としては、ルテニウムなどが挙げら
れる。
Examples of the luminophore include ruthenium.

【0017】該標識は、プライマーの伸長反応に影響を
与えることがなけれddNTPのどの位置に結合させてもよ
い。
The label may be bound to any position of ddNTP without affecting the extension reaction of the primer.

【0018】好ましい態様として、ddNTPを取り込ませ
た核酸プライマーをハイブリダイズにより捕捉して検出
する。一般にサンガー法による配列決定はポリアクリル
アミドゲルによる電気泳動分析により検出するが、これ
はかなりの労力を要し、コストも高い。本願発明では、
これに代わる検出方法として捕捉プローブを使用したリ
バースハイブリダイゼーションにより核酸プライマーを
捕捉し、洗浄後にddNTPに付加した標識物を検出する方
法を提示している。ハイブリダイゼーションに用いるプ
ローブは、核酸プライマーのアンチセンス配列を有する
ものでも良いが、本発明者らはこれを更に改良して、核
酸プライマーの5'末端側にあらかじめ共通の配列のオリ
ゴヌクレオチドを結合させ、共通のプローブで捕捉する
方法も提示している。これによって、項目毎にプローブ
を合成する必要が無くなり、プローブの量産化によりコ
ストが下がる他、項目毎にハイブリ条件を設定する必要
もなくなり、開発効率が向上する。具体的に実施例2で
は、核酸プライマーの5'末端側にはdA 20merを付け、dT
20merのプローブで捕捉している。
In a preferred embodiment, the nucleic acid primer incorporating ddNTP is captured and detected by hybridization. Generally, sequencing by the Sanger method is detected by electrophoretic analysis on a polyacrylamide gel, but this requires considerable effort and is expensive. In the present invention,
As an alternative detection method, a method is described in which a nucleic acid primer is captured by reverse hybridization using a capture probe, and a label attached to ddNTP is detected after washing. The probe used for hybridization may have an antisense sequence of a nucleic acid primer.However, the present inventors have further improved this and previously bonded an oligonucleotide having a common sequence to the 5 ′ end of the nucleic acid primer. And a method of capturing with a common probe is also presented. This eliminates the need to synthesize a probe for each item, reduces the cost due to mass production of probes, eliminates the need to set hybridization conditions for each item, and improves development efficiency. Specifically, in Example 2, a dA 20mer was attached to the 5 ′ end of the nucleic acid primer, and dT
Captured with a 20-mer probe.

【0019】さらに好ましい態様として、ddNTPを核酸
プライマーに取り込ませる酵素に、耐熱性のDNAポリメ
ラーゼを用いている。これにより、温度サイクルで変
性、アニール、伸長(取り込み)の工程を複数回繰り返す
ことによって取り込み効率の向上を図ることができる。
本発明には、3'→5'エキソヌクレアーゼ活性を持たない
Taq DNAポリメラーゼやTth DNAポリメラーゼなどが好適
である。
In a further preferred embodiment, a heat-resistant DNA polymerase is used as an enzyme for incorporating ddNTP into a nucleic acid primer. Thereby, the incorporation efficiency can be improved by repeating the steps of denaturation, annealing, and extension (incorporation) multiple times in a temperature cycle.
The present invention has no 3 ′ → 5 ′ exonuclease activity
Taq DNA polymerase and Tth DNA polymerase are suitable.

【0020】試料核酸中に含まれる1塩基多型部位を含
む遺伝子、例えば染色体又はその断片は、目的の遺伝子
の情報を担う塩基多型部位を含む標的核酸であれば、特
に制限されない。該標的核酸の例としては、Alu配列、
蛋白質をコードする遺伝子のエキソンやイントロン、プ
ロモーターなどが例示できる。より具体的には、遺伝病
を含む各種疾患、薬物代謝、生活習慣病(高血圧、糖尿
病等)に関連する遺伝子が挙げられる。例えば、高血圧
としてACE(Angiotensin I Converting Enzyme)遺伝
子が挙げられる。
The gene containing a single nucleotide polymorphism site, for example, a chromosome or a fragment thereof, contained in the sample nucleic acid is not particularly limited as long as it is a target nucleic acid containing a nucleotide polymorphism site that carries information on the target gene. Examples of the target nucleic acid, Alu sequence,
Examples include exons, introns, and promoters of the gene encoding the protein. More specifically, examples include genes related to various diseases including genetic diseases, drug metabolism, and lifestyle-related diseases (hypertension, diabetes, etc.). For example, ACE (Angiotensin I Converting Enzyme) gene is mentioned as hypertension.

【0021】本発明において、染色体又はその断片を単
に核酸ということがある。変異型核酸とは、野生型核酸
のうち1つのヌクレオチドが点突然変異して他のヌクレ
オチドに置換されているものや、野生型核酸に1塩基の
挿入、欠失等を含む核酸のことであり、どの部位のヌク
レオチドが変異しているかが解明されているものであ
る。このような塩基多型により体質等が異なっているこ
とが解明されてきており、本発明の方法は試料中の核酸
がこのような予想される変異を有しているか否かを検査
する方法である。
In the present invention, a chromosome or a fragment thereof may be simply referred to as a nucleic acid. The term “mutated nucleic acid” refers to a wild-type nucleic acid in which one nucleotide is point-mutated and replaced by another nucleotide, or a nucleic acid containing one base inserted or deleted in a wild-type nucleic acid. Which nucleotide is mutated has been elucidated. It has been elucidated that the constitution and the like are different depending on such nucleotide polymorphisms, and the method of the present invention is a method for examining whether or not a nucleic acid in a sample has such an expected mutation. is there.

【0022】本発明における核酸プライマー、検出プラ
イマー、捕捉プライマーのハイブリダイズする部分の長
さとしては、通常13〜35塩基、好ましくは、16〜
30塩基である。
The length of the hybridizing portion of the nucleic acid primer, the detection primer and the capture primer in the present invention is usually 13 to 35 bases, preferably 16 to 35 bases.
30 bases.

【0023】本発明者らは、上記の反応に用いるサンプ
ルの調製方法も提示している。理論的には、ゲノムDNA
などの検体中の核酸から直接検出することも可能ではあ
るが、現実問題として、十分なシグナルを得るだけの試
料を確保することは多くの場合困難であるため、PCR(Po
lymerase chain reaction;特公平4−67960号公
報、特公平4−67957号公報)などの核酸増幅技術
により特定配列のみ増幅することが行われる。本発明者
らもPCRにより試料核酸を増幅していたが、十分な増幅
が行われているにもかかわらずシグナルは必ずしも高く
なかった。そこで鋭意検討の結果、PCRにより増幅した
核酸が2本鎖であることが、検出用の核酸プライマーの
結合を阻害していることを見いだした。さらに、検出用
プライマーとアニールする側の増幅用プライマーを逆側
の増幅用プライマーに比べて極端に増やす(5〜10倍)こ
とにより、アニールする側のストランドを1本鎖の状態
で増やすことが可能であり、それによりシグナルが向上
することを見いだした。
The present inventors have also presented a method for preparing a sample used in the above reaction. In theory, genomic DNA
Although it is possible to detect directly from nucleic acids in specimens, it is difficult in practice to secure a sample that can obtain a sufficient signal.
Amplification of only a specific sequence is carried out by a nucleic acid amplification technique such as a lymerase chain reaction (Japanese Patent Publication Nos. 4-67960 and 4-67957). The present inventors have also amplified the sample nucleic acid by PCR, but the signal was not always high despite sufficient amplification. Therefore, as a result of diligent studies, it was found that the nucleic acid amplified by PCR was double-stranded, which inhibited the binding of the nucleic acid primer for detection. Furthermore, the number of strands on the side to be annealed can be increased in a single-stranded state by increasing the number of primers on the side to be annealed with the detection primer extremely (5 to 10 times) as compared with the primer for amplification on the opposite side. It was possible, and it was found that the signal was improved.

【0024】また、事前に核酸増幅を実施する際に加え
るデオキシヌクレオチド(dNTPs、通常は4種類入れるた
め、複数形で表記する)は、1塩基多型を検出する際に
は障害となる。実際、モル数で検出時に加えるddNTPの1
0分の1のdNTPsが残留しているだけでも、陰性のサンプ
ルのシグナルが上昇して特異性が得られなくなる。dNTP
はddNTPよりも取り込まれ易いためである。それ故、増
幅後はほぼ完全にdNTPsを取り除く必要があり、これま
では主にカラムによる精製を実施してきた。近年は微量
遠心機を用いたスピンカラム方式が開発され、操作はか
なり簡便になったが、それでも反応液の分注、遠心など
煩雑な操作が必要であり、PCR産物のコンタミなども懸
念される。コストも1検体あたり200円以上必要である。
本発明者らは、鋭意検討の結果、脱リン酸化酵素(フォ
スファターゼ)処理でdNTPsを不活性化させる方法を見い
だした。具体的には、PCR産物5マイクロリットルあたり
アルカリ性フォスファターゼを2単位投入し、37℃15分
保温する。このまま上記SNP検出反応に用いると、フォ
スファターゼが必要なddNTPまで分解してしまうので、8
0℃〜100℃で15分加温し、フォスファターゼを失活させ
る。この反応液は、そのまま上記SNP検出反応に使用可
能であることを確認した。37℃と80℃の加温はPCRに用
いるサーマルサイクラーを使用できるので、追加的な操
作はフォスファターゼを加えるだけであり、自動化しや
すい。使用するフォスファターゼは、処理後に加熱操作
で完全に失活させる必要があるため、熱安定性があまり
高くないものがよく、牛小腸アルカリ性フォスファター
ゼ(CIP)などが好適である。CIPはコストも低く、1検体
あたり40円以下で実施可能となる。この技術は、上記の
SNP検出方法以外にも、多くの検査技術に応用可能な汎
用性を持つ。
In addition, deoxynucleotides (dNTPs, which are usually represented by plural forms since they are inserted in four types) which are added when performing nucleic acid amplification in advance become an obstacle when detecting single nucleotide polymorphisms. In fact, one mole of ddNTP added during detection in moles
Remaining 1/0 dNTPs will increase the signal of the negative sample and render it unspecific. dNTP
Is easier to be incorporated than ddNTP. Therefore, it is necessary to remove dNTPs almost completely after amplification, and purification has mainly been performed using a column. In recent years, a spin column method using a microcentrifuge has been developed, and the operation has become quite simple, but still requires complicated operations such as dispensing and centrifugation of the reaction solution, and there is concern about contamination of PCR products. . The cost is more than 200 yen per sample.
As a result of intensive studies, the present inventors have found a method for inactivating dNTPs by treatment with a phosphatase (phosphatase). Specifically, 2 units of alkaline phosphatase are added per 5 microliters of the PCR product, and the mixture is incubated at 37 ° C. for 15 minutes. If used in the above SNP detection reaction as it is, phosphatase will degrade to the required ddNTP,
Heat at 0 ° C to 100 ° C for 15 minutes to inactivate phosphatase. It was confirmed that this reaction solution could be used for the SNP detection reaction as it was. Heating at 37 ° C and 80 ° C can use a thermal cycler for PCR, so the only additional step is to add phosphatase, which is easy to automate. Since the phosphatase to be used must be completely inactivated by a heating operation after the treatment, it is preferable that the phosphatase not have a very high heat stability, and bovine small intestine alkaline phosphatase (CIP) or the like is preferable. The cost of CIP is low and can be implemented for less than 40 yen per sample. This technology is
In addition to the SNP detection method, it has versatility applicable to many inspection technologies.

【0025】[0025]

【実施例】以下に、本発明の実施例を例示することによ
って、本発明の効果をより一層明確なものとする。しか
し、これによって、本発明の効果が限定されるものでは
ない。 実施例1.PCRと本発明を組み合わせたヒトACE遺伝子の
1塩基多型検出 ヒトACE(Angiotensin-I converting enzyme)遺伝子の転
写開始点より240番目の塩基に存在するSNP(ACE240 T/A)
を、本発明を用いて検出する。 (1)必要なオリゴヌクレオチドの準備 配列表・配列番号1に示される配列を有するオリゴヌク
レオチド(ACE遺伝子増幅用フォワードプライマー)、
配列表・配列番号2に示される配列を有するオリゴヌク
レオチド(ACE遺伝子増幅用リバースプライマー)、配
列表・配列番号3に示される配列を有するオリゴヌクレ
オチド(ACE240SNP検出プライマー)、配列表・配列番
号4に示される配列を有するオリゴヌクレオチド(ACE2
40SNP捕捉プローブ用オリゴヌクレオチド)を合成し
た。ACE240SNP捕捉プローブ用オリゴヌクレオチド(配
列番号4)は、5'末端にアミノリンカーアームを有す
る。
The effects of the present invention will be further clarified by exemplifying embodiments of the present invention. However, this does not limit the effects of the present invention. Embodiment 1 FIG. Single nucleotide polymorphism detection of human ACE gene by combining PCR and the present invention SNP present at the 240th base from the transcription start point of human ACE (Angiotensin-I converting enzyme) gene (ACE240 T / A)
Is detected using the present invention. (1) Preparation of Required Oligonucleotides Oligonucleotide (forward primer for amplification of ACE gene) having the sequence shown in SEQ ID NO: 1
Oligonucleotide having the sequence shown in Sequence Listing / SEQ ID NO: 2 (reverse primer for ACE gene amplification), oligonucleotide having the sequence shown in Sequence Listing / SEQ ID NO: 3 (ACE240SNP detection primer), and Sequence Listing / SEQ ID NO: 4 An oligonucleotide having the sequence shown (ACE2
Oligonucleotide for 40SNP capture probe) was synthesized. The oligonucleotide for the ACE240SNP capture probe (SEQ ID NO: 4) has an amino linker arm at the 5 'end.

【0026】なお、配列番号3及び4のオリゴヌクレオ
チドは、完全に相補性である。 (2)捕捉プローブ用オリゴヌクレオチドのマイクロタ
イタープレートへの結合 上記(1)で合成した捕捉プローブ用オリゴヌクレオチ
ドについて、そのリンカーアームを介してのマイクロタ
イタープレート内面への結合を行った。リンカーオリゴ
ヌクレオチドを50mM ほう酸バッファー(pH10)・100mM
MgCl2の溶液に0.05pmol/μLになるように希釈し、マイ
クロタイタープレート(MicroFLUOR B、ダイナテック
社)に各100μLずつ分注し、15時間程度室温に放置す
ることでリンカーオリゴヌクレオチドをマイクロタイタ
ープレート内面に結合させる。その後、0.1pmol dNTP・
0.5% PVP(ポリビニルピロリドン)・5×SSCに置換して、
非特異反応を抑えるためのブロッキングを室温で2時間
程度行った。最後に1×SSCで洗浄して乾燥させた。 (3)特定すべき1塩基多型を含む領域のPCRによる増
幅 配列表・配列番号1に示される配列を有するオリゴヌク
レオチド(ACE遺伝子増幅用フォワードプライマー)及
び配列表・配列番号2に示される配列を有するオリゴヌ
クレオチド(ACE遺伝子増幅用リバースプライマー)を
用いて、核酸抽出キット「QIAamp」(キアゲン)で血液
より抽出したヒトゲノムDNA試料からACE遺伝子の一部を
PCRで増幅した。これらのDNA試料は、通常の配列決定方
法により、あらかじめACE240の塩基が特定されており、
それぞれTT/TA/AAの3種類である。PCRにはKOD DNA poly
merase(東洋紡績)を用い、メーカー指定の条件で35サ
イクルの増幅反応を実施した。もっとも、このPCRは単
に遺伝子の特定領域を増幅することが目的であるため、
PCRの方法や酵素の種類に特段の制限はない。また、PCR
時にリバースプライマーを定法の10倍投入し、検出され
る側のストランドを優先的に増幅させた(=表1中でPC
R"非対称"と記載)サンプルもある。その後、「QIAquic
k」カラム(キアゲン)で精製したもの(=表1中で前処
理"カラム"と記載)、あるいは牛小腸アルカリ性ホスフ
ァターゼ(東洋紡)で37℃15分処理後、80℃15分で処理し
たもの(=表1中で前処理"酵素"と記載)を準備した。 (PCR組成(定法))total液量 25μL フォワードプライマー 5pmol リバースプライマー 5pmol(50pmol) ×10緩衝液 2.5μL 2mM dNTP 2.5μL KOD DNA polymerase 1U 抽出DNA溶液 100ng (PCR条件) 94℃・5分 94℃・1分、65℃・2分、68℃・1分(35サイクル) 68℃・2分 (4)特異的なddNTPの取り込み反応 (3)で準備したPCR産物に、ACE240SNP検出プライマー、
特定のbiotin化ddNTP(B-ddNTP)、DNA polymeraseなどを
加え、ddNTPの取り込みを行わせる。今回はSNPの種類が
TとAであるため、B-ddTTP(ddUTPでも可能)あるいはB-dd
ATPを使用した。また、DNA polymeraseにはサンガー法
に広く使用されている改変型Tth DNA polymerase「Delt
a-Tth DNA polymerase」(東洋紡績)を使用した。B-ddTT
PはB-ddATPに比べて取り込み効率が悪いため、多く投入
している。 (ddNTP取り込み反応組成)total液量 25μL 検出プライマー 10pmol ×10緩衝液 2.5μL B-ddTTP 2000pmol あるいは、B-ddATP 400pmol Delta-Tth DNA polymerase 5U PCR反応液(処理後) 1μL (ddNTP取り込み反応条件) 92℃・1分 92℃・1分、45℃・1分(20サイクル) 75℃・1分 (5)マイクロタイタープレート中でのハイブリダイゼ
ーション (4)の取り込み反応液を10倍に希釈し、0.3N NaOH中でD
NAを変性させ、各サンプル20μLを200mMクエン酸−リン
酸緩衝液(pH6.0)、2%SDS、750mM NaClの溶液100μLに加
えて、上記(2)の捕捉プローブが結合したマイクロタイ
タープレートに投入した。蒸発を防ぐため流動パラフィ
ンを重層し、37℃で30分間振盪させた。これによって、
検出プライマーが、固定化された捕捉プローブによって
特異的にマイクロタイタープレートに捕捉される。
The oligonucleotides of SEQ ID NOs: 3 and 4 are completely complementary. (2) Binding of oligonucleotide for capture probe to microtiter plate The oligonucleotide for capture probe synthesized in (1) above was bound to the inner surface of the microtiter plate via its linker arm. Linker oligonucleotide is 50mM borate buffer (pH10) 100mM
Dilute to a concentration of 0.05 pmol / μL in a MgCl 2 solution, dispense 100 μL each into a microtiter plate (MicroFLUOR B, Dynatech), and leave at room temperature for about 15 hours to convert the linker oligonucleotide into a microtiter plate. Bond to the inner surface of the plate. After that, 0.1pmol dNTP
Replace with 0.5% PVP (polyvinyl pyrrolidone) 5 × SSC,
Blocking for suppressing non-specific reaction was performed at room temperature for about 2 hours. Finally, it was washed with 1 × SSC and dried. (3) Amplification by PCR of a region containing a single nucleotide polymorphism to be specified Oligonucleotide (forward primer for amplification of ACE gene) having the sequence shown in SEQ ID NO: 1 and the sequence shown in SEQ ID NO: 2 Of the ACE gene from a human genomic DNA sample extracted from blood with the nucleic acid extraction kit “QIAamp” (Qiagen) using an oligonucleotide (reverse primer for ACE gene amplification)
Amplified by PCR. In these DNA samples, the base of ACE240 has been specified in advance by a normal sequencing method,
There are three types, TT / TA / AA. KOD DNA poly for PCR
Using merase (Toyobo), 35 cycles of amplification reaction were performed under the conditions specified by the manufacturer. However, since the purpose of this PCR is simply to amplify a specific region of the gene,
There are no particular restrictions on the method of PCR or the type of enzyme. In addition, PCR
Sometimes, a reverse primer was added 10 times the standard method to preferentially amplify the strand on the detected side (= PC in Table 1).
R described as "asymmetric"). Then, "QIAquic
k "column (Qiagen) purified (= described as pre-treated" column "in Table 1), or bovine small intestine alkaline phosphatase (Toyobo) treated at 37 ° C for 15 minutes and then treated at 80 ° C for 15 minutes ( = Described in Table 1 as "pretreatment" enzyme). (PCR composition (Regular method)) Total solution volume 25μL Forward primer 5pmol Reverse primer 5pmol (50pmol) × 10 buffer 2.5μL 2mM dNTP 2.5μL KOD DNA polymerase 1U Extracted DNA solution 100ng (PCR conditions) 94 ℃ ・ 5min 94 ℃ ・1 minute, 65 ° C for 2 minutes, 68 ° C for 1 minute (35 cycles) 68 ° C for 2 minutes (4) Specific ddNTP incorporation reaction ACE240SNP detection primer was added to the PCR product prepared in (3).
A specific biotinylated ddNTP (B-ddNTP), DNA polymerase, etc. are added, and ddNTP is incorporated. This time the type of SNP
B-ddTTP (also possible with ddUTP) or B-dd
ATP was used. In addition, a modified Tth DNA polymerase “Delt
a-Tth DNA polymerase "(Toyobo) was used. B-ddTT
P is used in large quantities because it has lower uptake efficiency than B-ddATP. (DdNTP uptake reaction composition) Total solution volume 25 μL Detection primer 10 pmol × 10 buffer 2.5 μL B-ddTTP 2000 pmol or B-ddATP 400 pmol Delta-Tth DNA polymerase 5 U PCR reaction solution (after treatment) 1 μL (ddNTP uptake reaction conditions) 92 1 minute 92 ° C 1 minute, 45 ° C 1 minute (20 cycles) 75 ° C 1 minute (5) Hybridization in a microtiter plate D in N NaOH
After denaturing NA, 20 μL of each sample was added to 100 μL of a solution of 200 mM citrate-phosphate buffer (pH 6.0), 2% SDS, 750 mM NaCl, and the mixture was added to the microtiter plate to which the capture probe of (2) above was bound. I put it in. Liquid paraffin was overlaid to prevent evaporation, and shaken at 37 ° C for 30 minutes. by this,
The detection primer is specifically captured on the microtiter plate by the immobilized capture probe.

【0027】次に、2×SSC(pH7.0)、1%SDSに置換し、同
様に蒸発を防ぐため、流動パラフィンを重層し、37℃で
20分間振盪させた。その後、アルカリフォスファターゼ
を標識したストレプトアビジン(DAKO製D0396)を50mM
トリス−塩酸緩衝液(pH7.5)、1%BSAの溶液で2000倍に希
釈した溶液100μLと置換し、37℃で15分間振盪させた。
これによって、捕捉された検出プライマーにB-ddNTPが
取り込まれている場合、ビオチンにアルカリ性ホスファ
ターゼ標識したストレプトアビジンが特異的に結合す
る。250μLの50mMトリス−塩酸緩衝液(pH7.5)、0.025%
Tween20溶液で3回洗浄後、アルカリ性ホスファターゼの
発光基質であるジオキセタン化合物(商品名:CSPD;TR
OPIX社)50μLを注入し、37℃で15分間保温後に暗室中
でホトンカウンター(浜松ホトニクス社)で発光量を測
定した。 (6)ヒトACE遺伝子1塩基多型測定結果 上記(5)にて検出されたヒトACE遺伝子の挿入遺伝子多
型検出結果を表1に示す。数値は発光量(cps:count/se
cond)で表示される。表1に示すように、B-ddTTPを取り
込ませる反応系では、TT及びTAのようにTのアリルを含
むサンプルでは発光量が高く出るのに対し、Tのアリル
を含まないAAのサンプルでは3kcps未満の発光量にとど
まる。一方、B-ddATPを取り込ませる反応系では、TA及
びAAのようにAのアリルを含むサンプルでは発光量が高
く出るのに対し、Aのアリルを含まないTTのサンプルで
は3kcps未満の発光量にとどまる。カットオフとして3kc
psを設定すれば、TAサンプルはどちらも陽性、TTサンプ
ルはTのみ陽性、AAサンプルはAのみ陽性となり、SNPの
判定が可能となる。全体的にB-ddATPの陽性シグナルの
方がB-ddTTPよりも高く、ddNTPの種類で取り込み効率の
相違が考えられるが、判定には差し支えない。前処理と
してQIAquickよりもフォスファターゼの方がシグナルが
高いのは、前処理中の核酸の損失が少ないためと考えら
れる。また、非対称PCRでは明らかに陽性シグナルが向
上しており、B-ddNTP取り込み向上に対する効果が確認
できた。
Next, the solution was replaced with 2 × SSC (pH 7.0) and 1% SDS. Similarly, in order to prevent evaporation, liquid paraffin was overlaid at 37 ° C.
Shake for 20 minutes. Then, 50 mM of streptavidin (DKO D0396) labeled with alkaline phosphatase was added.
The solution was replaced with 100 μL of a solution diluted 2000-fold with a solution of Tris-HCl buffer (pH 7.5) and 1% BSA, and shaken at 37 ° C. for 15 minutes.
Thereby, when B-ddNTP is incorporated into the captured detection primer, alkaline phosphatase-labeled streptavidin specifically binds to biotin. 250 μL of 50 mM Tris-HCl buffer (pH 7.5), 0.025%
After washing three times with Tween20 solution, dioxetane compound (trade name: CSPD; TR) which is a luminescent substrate of alkaline phosphatase
After injection of 50 µL of OPIX and keeping the mixture at 37 ° C for 15 minutes, the amount of luminescence was measured with a photon counter (Hamamatsu Photonics) in a dark room. (6) Results of human ACE gene single nucleotide polymorphism measurement Table 1 shows the results of detection of the human ACE gene inserted gene polymorphism detected in (5) above. The numerical value is the amount of light emission (cps: count / se
cond). As shown in Table 1, in the reaction system incorporating B-ddTTP, a sample containing allyl of T such as TT and TA emits a large amount of light, whereas a sample of AA containing no allyl of T has 3 kcps. Less than the amount of light emission. On the other hand, in the reaction system for incorporating B-ddATP, a sample containing allyl of A such as TA and AA emits a large amount of light, whereas a sample of TT containing no allyl of A has a light emission of less than 3 kcps. Stay. 3kc as cutoff
If ps is set, both the TA sample is positive, the TT sample is positive only T, and the AA sample is positive only A, so that SNP can be determined. As a whole, the positive signal of B-ddATP is higher than that of B-ddTTP, and a difference in the incorporation efficiency can be considered depending on the type of ddNTP, but it does not interfere with the judgment. The reason that the signal of phosphatase is higher than that of QIAquick as pretreatment is considered to be due to less loss of nucleic acid during pretreatment. In addition, the positive signal was clearly improved in the asymmetric PCR, confirming the effect of improving the uptake of B-ddNTP.

【0028】[0028]

【表1】 [Table 1]

【0029】実施例2.PCRと本発明を組み合わせたヒ
トCD14 receptor遺伝子の1塩基多型検出 ヒトCD14 receptor遺伝子転写開始点の上流260番目の塩
基に存在するSNP(CD14R-260 C/T)を、本発明を用いて検
出する。
Embodiment 2 FIG. Detection of single nucleotide polymorphism in human CD14 receptor gene by combining PCR with the present invention Detection of SNP (CD14R-260 C / T) present at the 260th base upstream of the transcription start site of human CD14 receptor gene using the present invention I do.

【0030】実施例2で、CD14R-260SNP検出フォワード
プライマー(配列番号7)とCD14R-260SNP検出リバース
プライマー(配列番号8)の2種類を用いたのは、どち
らのプライマーでも検出可能であることを示すためであ
る。 (1)必要なオリゴヌクレオチドの準備 配列表・配列番号5に示される配列を有するオリゴヌク
レオチド(CD14R遺伝子増幅用フォワードプライマ
ー)、配列表・配列番号6に示される配列を有するオリ
ゴヌクレオチド(CD14R遺伝子増幅用リバースプライマ
ー)、配列表・配列番号7に示される配列を有するオリ
ゴヌクレオチド(CD14R-260SNP検出フォワードプライマ
ー)、配列表・配列番号8に示される配列を有するオリ
ゴヌクレオチド(CD14R-260SNP検出リバースプライマ
ー)、配列表・配列番号9に示される配列を有するオリ
ゴヌクレオチド(dT20捕捉プローブ用オリゴヌクレオチ
ド)を合成した。dT20捕捉プローブ用オリゴヌクレオチ
ドは、5'末端にアミノリンカーアームを有する。 (2)捕捉プローブ用オリゴヌクレオチドのマイクロタ
イタープレートへの結合 上記(1)で合成した捕捉プローブ用オリゴヌクレオチ
ドについて、そのリンカーアームを介してのマイクロタ
イタープレート内面への結合を行った。リンカーオリゴ
ヌクレオチドを50mM ほう酸バッファー(pH10)・100mM
MgCl2の溶液に0.05pmol/μLになるように希釈し、マイ
クロタイタープレート(MicroFLUOR B、ダイナテック
社)に各100μLずつ分注し、15時間程度室温に放置す
ることでリンカーオリゴヌクレオチドをマイクロタイタ
ープレート内面に結合させる。その後、0.1pmol dNTP・
0.5% PVP(ポリビニルピロリドン)・5×SSCに置換して、
非特異反応を抑えるためのブロッキングを室温で2時間
程度行った。最後に1×SSCで洗浄して乾燥させた。 (3)特定すべき1塩基多型を含む領域のPCRによる増
幅 配列表・配列番号5に示される配列を有するオリゴヌク
レオチド(CD14R遺伝子増幅用フォワードプライマ
ー)、配列表・配列番号6に示される配列を有するオリ
ゴヌクレオチド(CD14R遺伝子増幅用リバースプライマ
ー)を用いて、核酸抽出キット「QIAamp」(キアゲン)
で血液より抽出したヒトゲノムDNA試料からCD14R遺伝子
の一部をPCRで増幅した。これらのDNA試料は、通常の配
列決定方法により、あらかじめCD14R-260の塩基が特定
されており、それぞれCC/CT/TTの3種類である。PCRには
KOD DNA polymerase(東洋紡績)を用い、メーカー指定
の条件で35サイクルの増幅反応を実施した。もっとも、
このPCRは単に遺伝子の特定領域を増幅することが目的
であるため、PCRの方法や酵素の種類に特段の制限はな
い。また、PCR時にリバースプライマーを定法の10倍投
入し、アンチセンスストランドを優先的に増幅させた
(=表2中でPCR"R増量"と記載)サンプル、PCR時にフォ
ワードプライマーを定法の10倍投入し、センスストラン
ドを優先的に増幅させた(=表2中でPCR"F増量"と記載)
サンプルもある。その後、牛小腸アルカリ性ホスファタ
ーゼ(東洋紡)で37℃15分処理後、80℃15分で処理した。 (PCR組成(定法))total液量 25μL フォワードプライマー 5pmol(50pmol) リバースプライマー 5pmol(50pmol) ×10緩衝液 2.5μL 2mM dNTP 2.5μL KOD DNA polymerase 1U 抽出DNA溶液 100ng (PCR条件) 94℃・5分 94℃・1分、55℃・2分、68℃・1分(35サイクル) 68℃・2分 (4)特異的なddNTPの取り込み反応 (3)で準備したPCR産物に、SNP検出プライマー、特定の
biotin化ddNTP(B-ddNTP)、DNA polymeraseなどを加え、
ddNTPの取り込みを行わせる。今回はSNPの種類がCとTで
あるが、これはセンスストランドの塩基であり、アンチ
センスストランドではそれぞれGとAになる。よって、CD
14R-260SNP検出フォワードプライマーを用いる場合(=
表2中でprimer"F"と記載)はB-ddCTPあるいはB-ddTTP、
CD14R-260SNP検出リバースプライマーを用いる場合(=
表2中でprimer"R"と記載)はB-ddGTPあるいはB-ddATPを
使用した。また、DNA polymeraseにはサンガー法に広く
使用されている改変型Tth DNA polymerase「Delta-Tth
DNA polymerase」(東洋紡績)を使用した。B-ddTTPおよ
びB-CTPは、B-ddATPおよびB-ddGTPに比べて取り込み効
率が悪いため、多く投入している。 (ddNTP取り込み反応組成)total液量 25μL 検出プライマー 10pmol ×10緩衝液 2.5μL B-ddCTP 2000pmol あるいは、B-ddTTP 2000pmol あるいは、B-ddGTP 400pmol あるいは、B-ddATP 400
pmol Delta-Tth DNA polymerase 5U PCR反応液(処理後) 1μL (ddNTP取り込み反応条件) 92℃・1分 92℃・1分、45℃・1分(20サイクル) 75℃・1分 (5)マイクロタイタープレート中でのハイブリダイゼ
ーション (4)の取り込み反応液を10倍に希釈し、0.3N NaOH中でD
NAを変性させ、各サンプルごとに20μLを200mMクエン酸
−リン酸緩衝液(pH6.0)、2%SDS、750mM NaClの溶液100
μLに加えて、上記(2)の捕捉プローブが結合したマイ
クロタイタープレートに投入した。蒸発を防ぐため流動
パラフィンを重層し、37℃で30分間振盪させた。これに
よって、検出プライマーが、固定化された捕捉プローブ
によって特異的にマイクロタイタープレートに捕捉され
る。
In Example 2, the two types of primers, the CD14R-260SNP detection forward primer (SEQ ID NO: 7) and the CD14R-260SNP detection reverse primer (SEQ ID NO: 8) were used. This is to show. (1) Preparation of Necessary Oligonucleotides Oligonucleotide having sequence shown in SEQ ID NO: 5 (forward primer for amplifying CD14R gene), oligonucleotide having sequence shown in SEQ ID NO: 6 (CD14R gene amplification) Reverse primer for use), oligonucleotide having the sequence shown in Sequence Listing / SEQ ID NO: 7 (forward primer for CD14R-260SNP detection), oligonucleotide having the sequence shown in Sequence Listing / SEQ ID NO: 8 (reverse primer for detecting CD14R-260SNP) An oligonucleotide having the sequence shown in SEQ ID NO: 9 (oligonucleotide for dT20 capture probe) was synthesized. The oligonucleotide for dT20 capture probe has an amino linker arm at the 5 'end. (2) Binding of oligonucleotide for capture probe to microtiter plate The oligonucleotide for capture probe synthesized in (1) above was bound to the inner surface of the microtiter plate via its linker arm. Linker oligonucleotide is 50mM borate buffer (pH10) 100mM
Dilute to a concentration of 0.05 pmol / μL in a MgCl 2 solution, dispense 100 μL each into a microtiter plate (MicroFLUOR B, Dynatech), and leave at room temperature for about 15 hours to convert the linker oligonucleotide into a microtiter plate. Bond to the inner surface of the plate. After that, 0.1pmol dNTP
Replace with 0.5% PVP (polyvinyl pyrrolidone) 5 × SSC,
Blocking for suppressing non-specific reaction was performed at room temperature for about 2 hours. Finally, it was washed with 1 × SSC and dried. (3) Amplification by PCR of a region containing a single nucleotide polymorphism to be specified Oligonucleotide (forward primer for amplifying CD14R gene) having the sequence shown in SEQ ID NO: 5, sequence shown in SEQ ID NO: 6 Nucleic Acid Extraction Kit “QIAamp” (Qiagen) using oligonucleotides with reverse primers (CD14R gene amplification reverse primer)
A part of the CD14R gene was amplified by PCR from a human genomic DNA sample extracted from blood in step (1). In these DNA samples, the bases of CD14R-260 have been specified in advance by an ordinary sequencing method, and are three types of CC / CT / TT, respectively. PCR
Using KOD DNA polymerase (Toyobo), 35 cycles of amplification reaction were carried out under the conditions specified by the manufacturer. However,
Since the purpose of this PCR is simply to amplify a specific region of a gene, there is no particular limitation on the method of PCR and the type of enzyme. In addition, the reverse primer was injected 10 times the standard method during PCR, and the antisense strand was preferentially amplified.
(= Described in Table 2 as PCR "R increase") During the sample and PCR, forward primer was added 10 times of the standard method to amplify the sense strand preferentially (= described as PCR "F increase" in Table 2) )
There are also samples. Thereafter, the cells were treated with bovine small intestine alkaline phosphatase (Toyobo) at 37 ° C. for 15 minutes and then at 80 ° C. for 15 minutes. (PCR composition (Regular method)) Total solution volume 25 μL Forward primer 5 pmol (50 pmol) Reverse primer 5 pmol (50 pmol) × 10 buffer 2.5 μL 2 mM dNTP 2.5 μL KOD DNA polymerase 1U extraction DNA solution 100 ng (PCR conditions) 94 ° C., 5 minutes 94 ° C for 1 minute, 55 ° C for 2 minutes, 68 ° C for 1 minute (35 cycles) 68 ° C for 2 minutes (4) Specific ddNTP incorporation reaction The PCR product prepared in (3) was added with an SNP detection primer, specific
Add biotinylated ddNTP (B-ddNTP), DNA polymerase, etc.
Allow ddNTP to be taken up. This time, the types of SNPs are C and T, which are the bases of the sense strand and G and A, respectively, in the antisense strand. Therefore, CD
When using the 14R-260SNP detection forward primer (=
Primer "F" in Table 2) is B-ddCTP or B-ddTTP,
When using the reverse primer for CD14R-260SNP detection (=
B-ddGTP or B-ddATP was used for primer "R" in Table 2). In addition, a modified Tth DNA polymerase “Delta-Tth
DNA polymerase "(Toyobo). Since B-ddTTP and B-CTP have lower incorporation efficiencies than B-ddATP and B-ddGTP, they are frequently used. (Composition of ddNTP incorporation) Total solution volume 25μL Detection primer 10pmol × 10 buffer 2.5μL B-ddCTP 2000pmol or B-ddTTP 2000pmol or B-ddGTP 400pmol or B-ddATP 400
pmol Delta-Tth DNA polymerase 5U PCR reaction solution (after treatment) 1 μL (ddNTP incorporation reaction conditions) 92 ° C for 1 minute 92 ° C for 1 minute, 45 ° C for 1 minute (20 cycles) 75 ° C for 1 minute (5) Micro Hybridization in titer plate (4) Dilute the incorporation reaction solution 10-fold and add D in 0.3N NaOH.
Denature the NA and add 20 μL of each sample to a solution of 200 mM citrate-phosphate buffer (pH 6.0), 2% SDS, 750 mM NaCl 100
In addition to μL, the solution was placed in a microtiter plate to which the capture probe of the above (2) was bound. Liquid paraffin was overlaid to prevent evaporation, and shaken at 37 ° C for 30 minutes. Thereby, the detection primer is specifically captured on the microtiter plate by the immobilized capture probe.

【0031】次に、2×SSC(pH7.0)、1%SDSに置換し、同
様に蒸発を防ぐため、流動パラフィンを重層し、37℃で
20分間振盪させた。その後、アルカリフォスファターゼ
を標識したストレプトアビジン(DAKO製D0396)を50mM
トリス−塩酸緩衝液(pH7.5)、1%BSAの溶液で2000倍に希
釈した溶液100μLと置換し、37℃で15分間振盪させた。
これによって、捕捉された検出プライマーにB-ddNTPが
取り込まれている場合、ビオチンにアルカリ性ホスファ
ターゼ標識したストレプトアビジンが特異的に結合す
る。250μLの50mMトリス−塩酸緩衝液(pH7.5)、0.025%
Tween20溶液で3回洗浄後、アルカリ性ホスファターゼの
発光基質であるジオキセタン化合物(商品名:CSPD;TR
OPIX社)50μLを注入し、37℃で15分間保温後に暗室中
でホトンカウンター(浜松ホトニクス社)で発光量を測
定した。 (6)ヒトCD14 receptor遺伝子1塩基多型測定結果 上記(5)にて検出されたCD14 receptor遺伝子の挿入遺
伝子多型検出結果を表2に示す。数値は発光量(cps:co
unt/second)で表示される。表2中のCCとGG、CTとGA、T
TとAAは同じサンプルである。表2に示すように、CD14R
-260SNP検出フォワードプライマーを用いる場合、B-ddC
TPを取り込ませる反応系では、CC及びCTのようにCのア
リルを含むサンプルでは発光量が高く出るのに対し、C
のアリルを含まないTTのサンプルでは3kcps未満の発光
量にとどまる。一方、B-ddTTPを取り込ませる反応系で
は、TT及びCTのようにTのアリルを含むサンプルでは発
光量が高く出るのに対し、Tのアリルを含まないCCのサ
ンプルでは3kcps未満の発光量にとどまる。CD14R-260SN
P検出リバースプライマーを用いる場合、B-ddGTPを取り
込ませる反応系では、GG及びGAのようにAのアリルを含
むサンプルでは発光量が高く出るのに対し、Gのアリル
を含まないAAのサンプルでは3kcps未満の発光量にとど
まる。一方、B-ddATPを取り込ませる反応系では、AA及
びGAのようにAのアリルを含むサンプルでは発光量が高
く出るのに対し、Aのアリルを含まないGGのサンプルで
は3kcps未満の発光量にとどまる。カットオフとして3kc
psを設定すれば、実施例1の場合と同様にSNPの判定が
可能となる。この結果により、検出プライマーの5'末端
にdA 20merを付加し、dT 20merの捕捉プローブで検出す
ることが可能であることが示された。これにより、捕捉
プローブの共通化を図ることができる。また、非対称PC
Rの効果も再確認することができた。
Next, the mixture was replaced with 2 × SSC (pH 7.0) and 1% SDS. Similarly, in order to prevent evaporation, liquid paraffin was overlaid at 37 ° C.
Shake for 20 minutes. Then, 50 mM of streptavidin (DKO D0396) labeled with alkaline phosphatase was added.
The solution was replaced with 100 μL of a solution diluted 2000-fold with a solution of Tris-HCl buffer (pH 7.5) and 1% BSA, and shaken at 37 ° C. for 15 minutes.
Thereby, when B-ddNTP is incorporated into the captured detection primer, alkaline phosphatase-labeled streptavidin specifically binds to biotin. 250 μL of 50 mM Tris-HCl buffer (pH 7.5), 0.025%
After washing three times with Tween20 solution, dioxetane compound (trade name: CSPD; TR) which is a luminescent substrate of alkaline phosphatase
After injection of 50 µL of OPIX and keeping the mixture at 37 ° C for 15 minutes, the amount of luminescence was measured with a photon counter (Hamamatsu Photonics) in a dark room. (6) Results of measurement of human CD14 receptor gene single nucleotide polymorphism Table 2 shows the results of detecting the inserted gene polymorphism of the CD14 receptor gene detected in (5) above. Numerical values are luminescence (cps: co
unt / second). CC and GG, CT and GA, T in Table 2
T and AA are the same sample. As shown in Table 2, CD14R
When using -260SNP detection forward primer, B-ddC
In the reaction system incorporating TP, samples containing allyls of C, such as CC and CT, emit a high amount of luminescence, whereas C
In the TT sample containing no allyl, the luminescence is less than 3 kcps. On the other hand, in the reaction system in which B-ddTTP is incorporated, the amount of luminescence is high in a sample containing allyl of T such as TT and CT, whereas the amount of luminescence is less than 3 kcps in a sample of CC not containing allyl of T. Stay. CD14R-260SN
When a P-detection reverse primer is used, in a reaction system that incorporates B-ddGTP, a sample containing an allele of A, such as GG and GA, emits a large amount of light, whereas a sample of AA that does not contain an allyl of G is used. The light emission is less than 3kcps. On the other hand, in the reaction system that incorporates B-ddATP, a sample containing A allyl such as AA and GA emits a large amount of light, whereas a GG sample not containing allyl A has a light emission of less than 3 kcps. Stay. 3kc as cutoff
If ps is set, the SNP can be determined as in the case of the first embodiment. The results showed that it was possible to add dA 20mer to the 5 'end of the detection primer and detect with a dT 20mer capture probe. This makes it possible to use a common capture probe. Also asymmetric PC
The effect of R could be confirmed again.

【0032】[0032]

【表2】 [Table 2]

【0033】[0033]

【発明の効果】本発明によれば、試料中に含まれる1塩
基多型を含む特定の核酸配列中に塩基多型の種類を容易
に検出できる核酸配列分析法を提供できる。
According to the present invention, there can be provided a nucleic acid sequence analysis method capable of easily detecting the type of nucleotide polymorphism in a specific nucleic acid sequence containing a single nucleotide polymorphism contained in a sample.

【0034】[0034]

【配列表】 SEQUENCE LISTING <110> TOYO BOSEKI KABUSHIKI KAISHA <120> A METHOD FOR DETECTING SNPs <130> 20D00JP <140> <141> <160> 9 <170> PatentIn Ver. 2.1 <210> 1 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence:primer <400> 1 TCGGGCTGGG AAGATCGAGC 20 <210> 2 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence:primer <400> 2 CTCTGCCCCT TCTCCTGCGC 20 <210> 3 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence:primer <400> 3 CTGCCGGGTC CCCATCTTC 19 <210> 4 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence:primer <400> 4 GAAGATGGGG ACCCGGCAG 19 <210> 5 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence:primer <400> 5 CGCCTGAGTC ATCAGGACAC 20 <210> 6 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence:primer <400> 6 CCTTTCCTGG AAATATTGCA 20 <210> 7 <211> 40 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence:primer <400> 7 AAAAAAAAAA AAAAAAAAAA CAGAATCCTT CCTGTTACGG 40 <210> 8 <211> 40 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence:primer <400> 8 AAAAAAAAAA AAAAAAAAAA AGGATGTTTC AGGGAGGGGG 40 <210> 9 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence:primer <400> 9 TTTTTTTTTT TTTTTTTTTT 20 [Sequence List] SEQUENCE LISTING <110> TOYO BOSEKI KABUSHIKI KAISHA <120> A METHOD FOR DETECTING SNPs <130> 20D00JP <140> <141> <160> 9 <170> PatentIn Ver. 2.1 <210> 1 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: primer <400> 1 TCGGGCTGGG AAGATCGAGC 20 <210> 2 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223 > Description of Artificial Sequence: primer <400> 2 CTCTGCCCCT TCTCCTGCGC 20 <210> 3 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: primer <400> 3 CTGCCGGGTC CCCATCTTC 19 <210> 4 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: primer <400> 4 GAAGATGGGG ACCCGGCAG 19 <210> 5 <211> 20 <212> DNA <213 > Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: primer <400> 5 CGCCTGAGTC ATCAGGACAC 20 <210> 6 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: primer <400> 6 CCTTTCCTGG AAATATTGCA 20 < 210> 7 <211> 40 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: primer <400> 7 AAAAAAAAAA AAAAAAAAAA CAGAATCCTT CCTGTTACGG 40 <210> 8 <211> 40 <212> DNA < 213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: primer <400> 8 AAAAAAAAAA AAAAAAAAAAAAGAGATGTTTC AGGGAGGGGG 40 <210> 9 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: primer <400> 9 TTTTTTTTTT TTTTTTTTTT 20

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 青野 利哉 滋賀県大津市堅田二丁目1番1号 東洋紡 績株式会社総合研究所内 (72)発明者 吉賀 聡子 滋賀県大津市堅田二丁目1番1号 東洋紡 績株式会社総合研究所内 Fターム(参考) 4B024 AA11 AA20 CA01 CA09 HA12 HA19 4B063 QA12 QA18 QQ42 QR08 QR32 QR56 QR62 QS03 QS34 QX02 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Toshiya Aono 2-1-1 Katata, Otsu-shi, Shiga Prefecture Inside Toyobo Co., Ltd. Research Institute (72) Inventor Satoko Yoshiga 2-1-1 Katata, Otsu-shi, Shiga Prefecture 4B024 AA11 AA20 CA01 CA09 HA12 HA19 4B063 QA12 QA18 QQ42 QR08 QR32 QR56 QR62 QS03 QS34 QX02

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】染色体又はその断片の配列上の1塩基多型
を検出する方法であって、多型塩基に隣接する塩基を
3' 末端に有する核酸プライマー、識別可能な特徴を有
する多型塩基に対応したいずれか1種類のダイデオキシ
ヌクレオチド或いはその混合物、DNAポリメラーゼとそ
の活性発現に必要な組成物を含む反応液に試料核酸を反
応させ、核酸プライマーへのダイデオキシヌクレオチド
取り込みの有無を検出することにより特定すべき塩基の
種類を検出する方法。
1. A method for detecting a single nucleotide polymorphism on the sequence of a chromosome or a fragment thereof, comprising: a nucleic acid primer having a base adjacent to the polymorphic base at the 3 ′ end; A sample nucleic acid is reacted with a reaction solution containing any one type of dideoxynucleotide or a mixture thereof, a DNA polymerase and a composition necessary for expressing its activity, and detects the presence of dideoxynucleotide incorporation into a nucleic acid primer. A method for detecting the type of base to be identified by the method.
【請求項2】 取り込まれるダイデオキシヌクレオチド
の識別可能な特徴がビオチン基である、請求項1記載の
方法。
2. The method of claim 1, wherein the distinguishable feature of the incorporated dideoxynucleotide is a biotin group.
【請求項3】 取り込み反応後に核酸プライマーを捕捉
用プローブとハイブリダイズすることにより捕捉して検
出することを特徴とする、請求項1記載の方法。
3. The method according to claim 1, wherein after the incorporation reaction, the nucleic acid primer is captured and detected by hybridizing with the capture probe.
【請求項4】 DNAポリメラーゼが耐熱性であり、温度
サイクルにより核酸変性とアニール・取り込みを繰り返
して感度を向上させることを特徴とする、請求項1記載
の方法。
4. The method according to claim 1, wherein the DNA polymerase is heat-resistant, and the sensitivity is improved by repeating nucleic acid denaturation and annealing / incorporation by a temperature cycle.
【請求項5】 検出される側のストランドが優先的に増
幅するように核酸プライマーの量比を不均一にして、検
出に使用する試料核酸を事前に増幅することを特徴とす
る、請求項1に記載の方法。
5. The method according to claim 1, wherein the ratio of nucleic acid primers is made non-uniform so that the strand on the side to be detected is preferentially amplified, and the sample nucleic acid used for detection is amplified in advance. The method described in.
【請求項6】核酸プライマーと同じ試料核酸ストランド
にハイブリダイズする増幅用プライマーを逆側の試料核
酸ストランドにハイブリダイズする増幅用プライマーに
比べて5〜10倍増やすことを特徴とする請求項5に記載
の方法。
6. The method according to claim 5, wherein an amplification primer that hybridizes to the same sample nucleic acid strand as the nucleic acid primer is increased by 5 to 10 times as compared with an amplification primer that hybridizes to the opposite sample nucleic acid strand. The described method.
【請求項7】 検出に使用する試料核酸を事前に増幅し
た後、1塩基多型を検出する際に障害となる各種デオキ
シヌクレオチドをフォスファターゼで脱リン酸化するこ
とを特徴とする、請求項1に記載の方法。
7. The method according to claim 1, wherein after amplifying a sample nucleic acid used for detection in advance, dephosphorylation of various deoxynucleotides, which are obstacles in detecting a single nucleotide polymorphism, with a phosphatase. The described method.
【請求項8】それぞれの核酸プライマーの5'末端側にあ
らかじめ任意に設定した共通の配列のオリゴヌクレオチ
ドを結合させ、該共通配列オリゴヌクレオチドと相補性
の捕捉プローブを用いて核酸プライマーを捕捉した後、
検出することを特徴とする請求項1に記載の方法。
8. An oligonucleotide having a common sequence arbitrarily set in advance is bound to the 5 'end of each nucleic acid primer, and the nucleic acid primer is captured using a capture probe complementary to the oligonucleotide having the common sequence. ,
The method of claim 1, wherein detecting.
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